CN114362046B - 一种越障巡检机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及检测机器人技术领域,尤其涉及一种越障巡检机器人。一种越障巡检机器人,应用于架空输电线路,包括机器人平台、第一行走机构和第二行走机构,所述第一行走机构和第二行走机构可相对所述机器人平台移动以跨越障碍;所述第一行走机构连接有第一辅助臂,所述第二行走机构连接有第二辅助臂,所述第一辅助臂和所述第二辅助臂用于收起以脱离线缆或者打开以支撑线缆。所述越障巡检机器人,有效提高了对线缆的支撑稳定性,具有结构简单、自由度少、重量轻和易于控制的特点,解决了现有越障巡检机器人在越障过程中容易发生摆动,没有对线缆进行支撑,越障稳定性差、结构复杂、自由度大、重量大且难以控制的问题。
Description
技术领域
本发明涉及检测机器人技术领域,尤其涉及一种越障巡检机器人。
背景技术
目前,对架空输电线路的巡检主要有以下三种方式:
一、人工目测法:采用肉眼或望远镜对辖区内的电力线进行观测,人工巡检目前仍是国内最主要的巡检方法,虽然具有较强的灵活性和适应能力等优点,但由于输电线路分布点多、分布面广、地理条件复杂,巡检工人需要翻山越岭、涉水过河进行巡检,这种方法劳动强度大,工作效率和探测精度低,可靠性差;
二、航测法:即是控制直升飞机沿输电线路飞行,工作人员用肉眼或机载摄像设备观测和记录沿线异常点的情况,这种方法尽管观测距离接近,提高了探测效率和精度,但电力线从观察者或摄录设备的视野中快速通过,增加了巡检的技术难度,且运行费用较高;
三、机器人巡检:利用携带摄像头的机器人在架空输电线路上行走或飞行,达到巡检的目的,目前巡检机器人技术仍处于起步阶段,面临较多的技术难题有待解决,其中越障就是其中之一,架空输电线路上有诸如防震锤、悬垂线夹、接续管和护线条等障碍物,机器人要能越过这些障碍物才能实现自主巡检。
现有可以越障的线路巡检机器人大致有两类:
1、飞行机器人,通过飞行器实现机器人的越障:例如CN109950829A、CN111313322A和CN107069534A公开的机器人,这种机器人越障方式最大的问题是,飞行器对电力设施存在一定的安全性威胁,我国电力网络部分区域明文禁止飞行器飞行,同时,小型飞行器在几十米的高空,由于大风的影响,稳定性较差,可能出现偏离航线甚至炸机的现象。
2、三臂机器人,通过三只手臂交替行走实现越障:例如CN101247030BCN111224346A和CN209434760U公开的机器人,首先,三臂机器人由于三只手臂需要交替地挂在线上,所以三只手臂都需要有一个自由度用于手臂的伸缩,使得行走轮离开线缆,多个自由度使得机器人的结构很庞大,重量重,这对于挂在高空的线缆是不利的,同时,自由度多,控制的难度也比较大,机器人的稳定性较差。其次,三臂机器人由于三只手臂交替越障,机器人跨越的障碍物长度不能超过相邻两只手臂的最大距离,所以三臂机器人跨越的障碍物不能太大,此外,由于机器人在跨越障碍时需要做收臂展臂等运动,尤其是在大风时,虽然不需要越障的行走轮仍然挂在线缆上,但是机器人没有对线缆进行支撑,导致机器人在动作时容易发生摆动,严重影响了机器人越障过程的稳定性。
发明内容
针对背景技术提出的问题,本发明的目的在于提出一种越障巡检机器人,有效提高了对线缆的支撑稳定性,具有结构简单、自由度少、重量轻和易于控制的特点,解决了现有越障巡检机器人在越障过程中容易发生摆动,没有对线缆进行支撑,越障稳定性差、结构复杂、自由度大、重量大且难以控制的问题。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种越障巡检机器人,应用于架空输电线路,包括机器人平台、第一行走机构和第二行走机构,所述第一行走机构和第二行走机构可相对所述机器人平台移动以跨越障碍;
所述第一行走机构连接有第一辅助臂,所述第二行走机构连接有第二辅助臂,所述第一辅助臂和所述第二辅助臂用于收起以脱离线缆或者打开以支撑线缆;
所述第一辅助臂可上下摆动地连接于所述第一行走机构,所述第一辅助臂包括第一连接臂和第一支撑爪,所述第一连接臂的一端铰接于所述第一行走机构,所述第一连接臂的另一端设置有所述第一支撑爪,所述第一支撑爪位于线缆的下方,所述第一支撑爪用于支撑线缆;
所述第二辅助臂可上下摆动地连接于所述第二行走机构,所述第二辅助臂包括第二连接臂和第二支撑爪,所述第二连接臂的一端铰接于所述第二行走机构,所述第二连接臂的另一端设置有所述第二支撑爪,所述第二支撑爪位于线缆的下方,所述第二支撑爪用于支撑线缆;
所述第一连接臂和所述第二连接臂均为非镂空结构,所述第一支撑爪和所述第二支撑爪包括第一夹爪和第二夹爪,支撑线缆时所述第一夹爪的夹持端和所述第二夹爪的夹持端均位于线缆的上方。
更进一步说明,所述第一行走机构包括第一机臂以及连接于所述第一机臂的第一行走轮和第一压紧轮,所述第一行走轮转动连接于所述第一机臂以脱离或者挂回线缆;
所述第二行走机构包括第二机臂以及连接于所述第二机臂的第二行走轮和第二压紧轮,所述第二行走轮转动连接于所述第二机臂以脱离或者挂回线缆;
所述第一机臂和所述第二机臂可相对所述机器人平台移动,所述第一压紧轮和所述第二压紧轮用于压紧线缆、贴紧线缆或松开线缆。
更进一步说明,所述第一行走机构还包括第一摆动副,所述第一摆动副设置于所述第一机臂,所述第一连接臂通过所述第一摆动副可上下摆动地连接于所述第一机臂,以实现所述第一辅助臂收起脱离线缆和打开支撑线缆;
所述第二行走机构还包括第二摆动副,所述第二摆动副设置于所述第二机臂,所述第二连接臂通过所述第二摆动副可上下摆动地连接于所述第二机臂,以实现所述第二辅助臂收起脱离线缆和打开支撑线缆。
更进一步说明,所述第一摆动副和所述第二摆动副包括第一驱动装置、第一丝杆、第一滑座和第一连杆,所述第一驱动装置的输出端与所述第一丝杆传动连接,所述第一滑座与所述第一丝杆的丝杆螺母固定连接,所述第一连杆的一端铰接于所述第一滑座,所述第一连杆的另一端铰接于相应的所述第一连接臂或所述第二连接臂。
更进一步说明,所述第一摆动副和所述第二摆动副还包括第一密封板,所述第一机臂和所述第二机臂开设有第一滑动开口,所述第一滑座沿所述第一滑动开口滑动,所述第一密封板固定连接于相应的所述第一机臂或所述第二机臂,且所述第一密封板用于封闭所述第一滑动开口,所述第一滑座与所述第一密封板滑动配合。
更进一步说明,所述第一行走机构还包括第一转动副,所述第一转动副设置于所述第一机臂,所述第一行走轮通过所述第一转动副转动安装于所述第一机臂,以实现所述第一行走轮脱离或者挂回线缆;
所述第二行走机构还包括第二转动副,所述第二转动副设置于所述第二机臂,所述第二行走轮通过所述第二转动副转动安装于所述第二机臂,以实现所述第二行走轮脱离或者挂回线缆。
更进一步说明,所述第一转动副和所述第二转动副包括第二驱动装置、第二丝杆、第二滑座和第二连杆,所述第二驱动装置的输出端与所述第二丝杆传动连接,所述第二滑座与所述第二丝杆的丝杆螺母固定连接,所述第二连杆的一端铰接于所述第二滑座,所述第二连杆的另一端铰接于相应的所述第一行走轮或所述第二行走轮。
更进一步说明,所述第一行走机构还包括第一移动副,所述第一移动副设置于所述第一机臂,所述第一压紧轮通过所述第一移动副可上下移动地安装于所述第一机臂,以实现所述第一压紧轮压紧线缆、贴紧线缆和松开线缆;
所述第二行走机构还包括第二移动副,所述第二移动副设置于所述第二机臂,所述第二压紧轮通过所述第二移动副可上下移动地安装于所述第二机臂,以实现所述第二压紧轮压紧线缆、贴紧线缆和松开线缆。
更进一步说明,所述第一移动副和所述第二移动副包括第三驱动装置、第三丝杆和第三滑座,所述第三驱动装置的输出端与所述第三丝杆传动连接,所述第三滑座与所述第三丝杆的丝杆螺母固定连接,所述第三滑座固定安装有对应的所述第一压紧轮或所述第二压紧轮。
更进一步说明,所述第一机臂和所述第二机臂转动连接于所述机器人平台,且所述第一机臂与所述机器人平台之间、所述第二机臂与所述机器人平台之间设有旋转锁止机构。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、通过在所述第一行走机构连接所述第一辅助臂,以及在所述第二行走机构连接所述第二辅助臂,当跨越障碍时,所述第一行走机构和所述第二行走机构需要交替脱离线缆以跨越障碍物,即只有其中一个行走机构挂于线缆,而另一个行走机构需要运动以跨越障碍物,由于此时越障巡检机器人与线缆只有一个支撑点,且越障巡检机器人在跨越障碍物的过程中需要运动,容易造成越障巡检机器人发生摆动而偏离线缆,此时挂于线缆的行走机构连接的辅助臂能够支撑住线缆,以增加越障巡检机器人与线缆之间的支撑点,保证越障过程中越障巡检机器人的越障姿态的稳定性,从而保证越障过程的稳定性,越障巡检机器人具有结构简单、自由度少、重量轻和易于控制的特点;
2、通过设置第一连接臂和第一支撑爪,第一连接臂连接于第一机臂和第一支撑爪之间,使得第一连接臂能够带动第一支撑爪上下移动,以脱离线缆或者支撑线缆,通过设置第二连接臂和第二支撑爪,第二连接臂连接于第二机臂和第二支撑爪之间,使得第二连接臂能够带动第二支撑爪上下移动,以脱离线缆或者支撑线缆;
3、通过设置第一夹爪和第二夹爪,当需要支撑线缆时,第一连接臂和所述第二连接臂带动对应的第一支撑爪和第二支撑爪向上移动,第一夹爪和第二夹爪张开并支撑于线缆的下方,完成支撑后第一夹爪和第二夹爪合拢,使得支撑线缆时第一夹爪的夹持端和第二夹爪的夹持端均位于线缆的上方,有效提高了对线缆的支撑稳定性,此外,由于第一连接臂和第二连接臂均为非镂空结构,能够避免在大风的情况下,第一连接臂和第二连接臂在支撑线缆的时候发生摆动,有效提高了辅助臂对线缆的支撑稳定性。
附图说明
图1是本发明一个实施例的越障巡检机器人的结构示意图;
图2是本发明一个实施例的越障巡检机器人的立体结构示意图;
图3是本发明一个实施例的越障巡检机器人的立体结构示意图;
图4是本发明一个实施例的越障巡检机器人的立体结构示意图;
图5是本发明一个实施例的越障巡检机器人的立体结构示意图;
附图中:10-线缆、20-障碍物、1-机器人平台、2-第一行走机构、21-第一机臂、211-第一滑动开口、212-第二滑动开口、22-第一行走轮、23-第一压紧轮、24-第一摆动副、241-第一驱动装置、242-第一丝杆、243-第一滑座、244-第一连杆、245-第一密封板、25-第一转动副、251-第二驱动装置、252-第二丝杆、253-第二滑座、254-第二连杆、255-第二密封板、26-第一移动副、261-第三驱动装置、262-第三丝杆、263-第三滑座、3-第二行走机构、31-第二机臂、32-第二行走轮、33-第二压紧轮、34-第二摆动副、35-第二转动副、36-第二移动副、4-第一辅助臂、41-第一连接臂、42-第一支撑爪、421-第一夹爪、422-第二夹爪、5-第二辅助臂、51-第二连接臂、52-第二支撑爪、6-旋转锁止机构。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征,用于区别描述特征,无顺序之分,无轻重之分。
如图1至图5所示,一种越障巡检机器人,应用于架空输电线路,包括机器人平台1、第一行走机构2和第二行走机构3,所述第一行走机构2和第二行走机构3可相对所述机器人平台1移动以跨越障碍;
所述第一行走机构2连接有第一辅助臂4,所述第二行走机构3连接有第二辅助臂5,所述第一辅助臂4和所述第二辅助臂5用于收起以脱离线缆10或者打开以支撑线缆10;
所述第一辅助臂4可上下摆动地连接于所述第一行走机构2,所述第一辅助臂4包括第一连接臂41和第一支撑爪42,所述第一连接臂41的一端铰接于所述第一行走机构2,所述第一连接臂41的另一端设置有所述第一支撑爪42,所述第一支撑爪42位于线缆10的下方,所述第一支撑爪42用于支撑线缆10;
所述第二辅助臂5可上下摆动地连接于所述第二行走机构3,所述第二辅助臂5包括第二连接臂51和第二支撑爪52,所述第二连接臂51的一端铰接于所述第二行走机构3,所述第二连接臂51的另一端设置有所述第二支撑爪52,所述第二支撑爪52位于线缆10的下方,所述第二支撑爪52用于支撑线缆10;
所述第一连接臂41和所述第二连接臂51均为非镂空结构,所述第一支撑爪42和所述第二支撑爪52包括第一夹爪421和第二夹爪422,支撑线缆10时所述第一夹爪421的夹持端和所述第二夹爪422的夹持端均位于线缆10的上方。
通过在所述第一行走机构2连接所述第一辅助臂4,以及在所述第二行走机构3连接所述第二辅助臂5,当所述越障巡检机器人沿架空输电线路的线缆10行走时,所述越障巡检机器人识别到障碍物20,在本实施例中,所述第二行走机构3在越障前远离障碍物20,所述第一行走机构2在越障前靠近障碍物20,所述第一行走机构2以及所述第二行走机构3可沿架空输电线路的线缆10行走、压紧线缆10、贴紧线缆10、松开线缆10、脱离线缆10和挂回线缆10,所述越障巡检机器人的越障过程如下:
所述越障巡检机器人移动至障碍物20的第一侧;
所述第二行走机构3压紧线缆10,所述第二辅助臂5打开以支撑线缆10;
所述第一行走机构2松开并脱离线缆10;
所述第一行走机构2沿所述机器人平台1移动至障碍物20的第二侧;
所述第一行走机构2在障碍物20的第二侧重新挂回并压紧线缆10;
所述第二辅助臂5收起以脱离线缆10,所述第一辅助臂4打开以支撑线缆10;
所述第二行走机构3松开并脱离线缆10;
所述第二行走机构3沿所述机器人平台1移动至障碍物20的第二侧;
所述第二行走机构3在障碍物20的第二侧重新挂回并压紧线缆10;
所述第一辅助臂4收起以脱离线缆10,完成越障。
通过在所述第一行走机构2连接所述第一辅助臂4,以及在所述第二行走机构3连接所述第二辅助臂5,当跨越障碍时,所述第一行走机构2和所述第二行走机构3需要交替脱离线缆10以跨越障碍物20,即只有其中一个行走机构挂于线缆10,而另一个行走机构需要运动以跨越障碍物20,由于此时越障巡检机器人与线缆10只有一个支撑点,且越障巡检机器人在跨越障碍物20的过程中需要运动,容易造成越障巡检机器人发生摆动而偏离线缆10,此时挂于线缆10的行走机构连接的辅助臂能够支撑住线缆10,以增加越障巡检机器人与线缆10之间的支撑点,保证越障过程中越障巡检机器人的越障姿态的稳定性,从而保证越障过程的稳定性;
进一步地,通过设置所述第一连接臂41和所述第一支撑爪42,所述第一连接臂41连接于所述第一机臂21和所述第一支撑爪42之间,使得所述第一连接臂41能够带动所述第一支撑爪42上下移动,以脱离线缆10或者支撑线缆10;
通过设置所述第二连接臂51和所述第二支撑爪52,所述第二连接臂51连接于所述第二机臂31和所述第二支撑爪52之间,使得所述第二连接臂51能够带动所述第二支撑爪52上下移动,以脱离线缆10或者支撑线缆10;
具体地,当需要支撑线缆10时,所述第一连接臂41和所述第二连接臂51带动对应的所述第一支撑爪42和所述第二支撑爪52向上移动,所述第一夹爪421和所述第二夹爪422张开并支撑于线缆10的下方,完成支撑后所述第一夹爪421和所述第二夹爪422合拢,使得支撑线缆10时所述第一夹爪421的夹持端和所述第二夹爪422的夹持端均位于线缆10的上方,有效提高了对线缆10的支撑稳定性,此外,由于所述第一连接臂41和所述第二连接臂51均为非镂空结构,能够避免在大风的情况下,所述第一连接臂41和所述第二连接臂51在支撑线缆10的时候发生摆动,有效提高了辅助臂对线缆10的支撑稳定性;
此外,所述越障巡检机器人具有结构简单、自由度少、重量轻和易于控制的特点,解决了现有越障巡检机器人在越障过程中容易发生摆动,没有对线缆10进行支撑,越障稳定性差、结构复杂、自由度大、重量大且难以控制的问题。
更进一步说明,所述第一行走机构2包括第一机臂21以及连接于所述第一机臂21的第一行走轮22和第一压紧轮23,所述第一行走轮22转动连接于所述第一机臂21以脱离或者挂回线缆10;
所述第二行走机构3包括第二机臂31以及连接于所述第二机臂31的第二行走轮32和第二压紧轮33,所述第二行走轮32转动连接于所述第二机臂31以脱离或者挂回线缆10;
所述第一机臂21和所述第二机臂31可相对所述机器人平台1移动,所述第一压紧轮23和所述第二压紧轮33用于压紧线缆10、贴紧线缆10或松开线缆10。
通过设置所述第一行走轮22和所述第二行走轮32,所述第一行走轮22转动连接于所述第一机臂21以脱离或者挂回线缆10,从而实现所述第一行走机构2脱离或者挂回线缆10,所述第二行走轮32转动连接于所述第二机臂31以脱离和挂回线缆10,从而实现所述第二行走机构3脱离或者挂回线缆10,使得越障巡检机器人在跨越障碍时的动作简单,有效提高跨越障碍的速度;
由于所述第一机臂21和所述第二机臂31可相对所述机器人平台1移动,可以实现越障巡检机器人的收臂和展臂,使得越障巡检机器人在跨越障碍时能够调整位置,以实现障碍的跨越;
此外,通过设置所述第一压紧轮23和所述第二压紧轮33,以实现第一行走机构2以及第二行走机构3压紧线缆10、贴紧线缆10和松开线缆10,具体地,当跨越障碍时,所述第一行走机构2和所述第二行走机构3需要交替脱离线缆10以跨越障碍物20,此时挂于线缆10的行走机构的压紧轮压紧线缆10,保证挂于线缆10的行走机构的行走轮不能转动,保证另一个行走机构进行越障动作的稳定性;当行走机构需要移动时,压紧轮从压紧的状态松开并贴紧线缆10,此时压紧轮起到护线的作用,行走轮可以转动;而当行走机构进行越障运动时,压紧轮则远离并松开线缆10,以使得对应的行走机构能够顺利跨越障碍。
更进一步说明,所述第一行走机构2还包括第一摆动副24,所述第一摆动副24设置于所述第一机臂21,所述第一连接臂41通过所述第一摆动副24可上下摆动地连接于所述第一机臂21,以实现所述第一辅助臂4收起脱离线缆10和打开支撑线缆10;
所述第二行走机构3还包括第二摆动副34,所述第二摆动副34设置于所述第二机臂31,所述第二连接臂51通过所述第二摆动副34可上下摆动地连接于所述第二机臂31,以实现所述第二辅助臂5收起脱离线缆10和打开支撑线缆10。
通过设置所述第一摆动副24和所述第二摆动副34,实现了所述第一辅助臂4和所述第二辅助臂5收起脱离线缆10和打开支撑线缆10,使得越障巡检机器人在跨越障碍时的动作简单,有效提高跨越障碍的速度。
更进一步说明,所述第一连接臂41连接于所述第一机臂21远离所述第二机臂31的一侧,所述第二连接臂51连接于所述第二机臂31远离所述第一机臂21的一侧,且所述第一连接臂41与所述第二连接臂51对称设置,使得所述第一连接臂41摆动时不会影响所述第二行走机构3的动作,所述第二连接臂51摆动时不会影响所述第一行走机构2的动作,保证越障过程的稳定性。
更进一步说明,所述第一摆动副24和所述第二摆动副34包括第一驱动装置241、第一丝杆242、第一滑座243和第一连杆244,所述第一驱动装置241的输出端与所述第一丝杆242传动连接,所述第一滑座243与所述第一丝杆242的丝杆螺母固定连接,所述第一连杆244的一端铰接于所述第一滑座243,所述第一连杆244的另一端铰接于相应的所述第一连接臂41或所述第二连接臂51。
所述第一驱动装置241驱动所述第一丝杆242转动,所述第一丝杆242转动带动所述第一滑座243沿所述第一丝杆242做上下移动的运动,由于所述第一连杆244的一端铰接于所述第一滑座243,所述第一连杆244的另一端铰接于相应的所述第一连接臂41或所述第二连接臂51,所述第一连杆244带动所述第一连接臂41或所述第二连接臂51上下摆动,以实现所述第一辅助臂4和所述第二辅助臂5收起脱离线缆10和打开支撑线缆10。
更进一步说明,所述第一驱动装置241为驱动电机,所述第一丝杆242使用T型丝杆,使得所述第一摆动副24和所述第二摆动副34具有自锁的功能,起到安全保护的效果。
在另一些实施例中,所述第一摆动副24和所述第二摆动副34还可以使用电机驱动滚珠丝杆加自锁型蜗轮蜗杆减速机的结构,以实现所述第一辅助臂4和所述第二辅助臂5收起脱离线缆10和打开支撑线缆10。
更进一步说明,所述第一摆动副24和所述第二摆动副34还包括第一密封板245,所述第一机臂21和所述第二机臂31开设有第一滑动开口211,所述第一滑座243沿所述第一滑动开口211滑动,所述第一密封板245固定连接于相应的所述第一机臂21或所述第二机臂31,且所述第一密封板245用于封闭所述第一滑动开口211,所述第一滑座243与所述第一密封板245滑动配合。
由于所述第一滑座243沿所述第一滑动开口211滑动,通过设置所述第一密封板245,所述第一密封板245能够对所述第一滑动开口211起到密封的作用,避免雨水、灰尘、沙石等进入所述第一机臂21或者所述第二机臂31的内部,避免影响设备的正常运行,从而保证越障巡检机器人的运行稳定性。
更进一步说明,所述第一行走机构2还包括第一转动副25,所述第一转动副25设置于所述第一机臂21,所述第一行走轮22通过所述第一转动副25转动安装于所述第一机臂21,以实现所述第一行走轮22脱离或者挂回线缆10;
所述第二行走机构3还包括第二转动副35,所述第二转动副35设置于所述第二机臂31,所述第二行走轮32通过所述第二转动副35转动安装于所述第二机臂31,以实现所述第二行走轮32脱离或者挂回线缆10。
通过设置所述第一转动副25和所述第二转动副35,实现了所述第一行走轮22和所述第二行走轮32脱离或者挂回线缆10,使得越障巡检机器人在跨越障碍时的动作简单,有效提高跨越障碍的速度。
更进一步说明,所述第一转动副25和所述第二转动副35包括第二驱动装置251、第二丝杆252、第二滑座253和第二连杆254,所述第二驱动装置251的输出端与所述第二丝杆252传动连接,所述第二滑座253与所述第二丝杆252的丝杆螺母固定连接,所述第二连杆254的一端铰接于所述第二滑座253,所述第二连杆254的另一端铰接于相应的所述第一行走轮22或所述第二行走轮32。
所述第二驱动装置251驱动所述第二丝杆252转动,所述第二丝杆252转动带动所述第二滑座253沿所述第二丝杆252做上下移动的运动,由于所述第二连杆254的一端铰接于所述第二滑座253,所述第二连杆254的另一端铰接于相应的所述第一行走轮22或所述第二行走轮32,所述第二连杆254带动所述第一行走轮22或所述第二行走轮32转动,以实现所述第一行走轮22和所述第二行走轮32脱离或者挂回线缆10。
更进一步说明,所述第一行走轮22和所述第二行走轮32与驱动电机的输出端连接,所述第二连杆254的一端铰接于所述第二滑座253,所述第二连杆254的另一端铰接于与所述第一行走轮22对应连接的驱动电机,或者所述第二连杆254的另一端铰接于与所述第二行走轮32对应连接的驱动电机。
更进一步说明,所述第二驱动装置251为驱动电机,所述第二丝杆252使用T型丝杆,使得所述第一转动副25和所述第二转动副35具有自锁的功能,起到安全保护的效果。
在另一些实施例中,所述第一转动副25和所述第二转动副35还可以使用电机驱动滚珠丝杆加自锁型蜗轮蜗杆减速机的结构,以实现所述第一行走轮22和所述第二行走轮32收起脱离线缆10和打开支撑线缆10。
优选地,所述第一转动副25和所述第二转动副35还包括第二密封板255,所述第一机臂21和所述第二机臂31开设有第二滑动开口212,所述第二滑座253沿所述第二滑动开口212滑动,所述第二密封板255固定连接于相应的所述第一机臂21或所述第二机臂31,且所述第二密封板255用于封闭所述第二滑动开口212,所述第二滑座253与所述第二密封板255滑动配合;
由于所述第二滑座253沿所述第二滑动开口212滑动,通过设置所述第二密封板255,所述第二密封板255能够对所述第二滑动开口212起到密封的作用,避免雨水或者冰雪、灰尘、沙石等进入所述第一机臂21或者所述第二机臂31的内部,避免影响设备的正常运行,从而保证越障巡检机器人的运行稳定性。
更进一步说明,所述第一行走机构2还包括第一移动副26,所述第一移动副26设置于所述第一机臂21,所述第一压紧轮23通过所述第一移动副26可上下移动地安装于所述第一机臂21,以实现所述第一压紧轮23压紧线缆10、贴紧线缆10和松开线缆10;
所述第二行走机构3还包括第二移动副36,所述第二移动副36设置于所述第二机臂31,所述第二压紧轮33通过所述第二移动副36可上下移动地安装于所述第二机臂31,以实现所述第二压紧轮33压紧线缆10、贴紧线缆10和松开线缆10。
通过设置所述第一移动副26和所述第二移动副36,实现了所述第一压紧轮23和所述第二压紧轮33压紧线缆10、贴紧线缆10和松开线缆10,使得越障巡检机器人在跨越障碍时的动作简单,有效提高跨越障碍的速度。
更进一步说明,所述第一移动副26和所述第二移动副36包括第三驱动装置261、第三丝杆262和第三滑座263,所述第三驱动装置261的输出端与所述第三丝杆262传动连接,所述第三滑座263与所述第三丝杆262的丝杆螺母固定连接,所述第三滑座263固定安装有对应的所述第一压紧轮23或所述第二压紧轮33。
所述第三驱动装置261驱动所述第三丝杆262转动,所述第三丝杆262转动带动所述第三滑座263沿所述第三丝杆262做上下移动的运动,由于所述第三滑座263固定安装有对应的所述第一压紧轮23或所述第二压紧轮33,从而使所述第一压紧轮23和所述第二压紧轮33向上运动靠近线缆10或者向下运动远离线缆10,以实现所述第一压紧轮23和所述第二压紧轮33压紧线缆10、贴紧线缆10和松开线缆10。
更进一步说明,所述第三驱动装置261为驱动电机,所述第三丝杆262使用T型丝杆,使得所述第一移动副26和所述第二移动副36具有自锁的功能,起到安全保护的效果。
在另一些实施例中,所述第一移动副26和所述第二移动副36还可以使用电机驱动滚珠丝杆加自锁型蜗轮蜗杆减速机的结构,以实现所述第一压紧轮23和所述第二压紧轮33压紧线缆10、贴紧线缆10和松开线缆10。
更进一步说明,所述第一机臂21和所述第二机臂31可以通过第三移动副相对所述机器人平台1移动,在一些实施例中,所述第三移动副可以是电机与丝杆的组合,进一步地,所述丝杆采用T型丝杆,使得所述第三移动副具有自锁功能;在另一些实施例中,所述第三移动副可以是电机与齿轮齿条的组合,进一步地,所述第三移动副具有自锁功能,通过电机连接一个自锁型蜗轮蜗杆减速机来实现自锁。
更进一步说明,所述第一机臂21和所述第二机臂31转动连接于所述机器人平台1,且所述第一机臂21与所述机器人平台1之间、所述第二机臂31与所述机器人平台1之间设有旋转锁止机构6。
由于所述第一机臂21和所述第二机臂31转动连接于所述机器人平台1,且通过设置所述旋转锁止机构6,使得所述第一机臂21和所述第二机臂31可以在一定范围内转动,使越障巡检机器人在有弧度的线路上行走时能够实现自适应行走,防止脱轨,保证巡检的稳定性及安全性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种越障巡检机器人,应用于架空输电线路,其特征在于,包括机器人平台、第一行走机构和第二行走机构,所述第一行走机构和第二行走机构可相对所述机器人平台移动以跨越障碍;
所述第一行走机构连接有第一辅助臂,所述第二行走机构连接有第二辅助臂,所述第一辅助臂和所述第二辅助臂用于收起以脱离线缆或者打开以支撑线缆;
所述第一辅助臂和所述第二辅助臂均包括连接臂和支撑爪,连接臂的一端铰接于第一行走机构或第二行走机构,连接臂的另一端设有所述支撑爪,所述支撑爪位于线缆的下方,所述支撑爪用于支撑线缆;
所述连接臂为非镂空结构,所述支撑爪包括第一夹爪和第二夹爪,支撑线缆时所述第一夹爪的夹持端和所述第二夹爪的夹持端均位于线缆的上方;
所述第一行走机构和所述第二行走机构均包括机臂以及连接于所述机臂的行走轮和压紧轮,所述行走轮转动连接于所述机臂以脱离或者挂回线缆;所述机臂可相对所述机器人平台移动,所述压紧轮用于压紧线缆、贴紧线缆或松开线缆;
所述第一行走机构和所述第二行走机构均还包括摆动副,所述摆动副设置于所述机臂,所述连接臂通过所述摆动副可上下摆动地连接于所述机臂,以实现所述第一辅助臂或第二辅助臂收起脱离线缆和打开支撑线缆;
所述第一行走机构和所述第二行走机构还包括转动副,所述转动副设置于所述机臂,所行走轮通过所述转动副转动安装于所述机臂,以实现所述行走轮脱离或者挂回线缆;
所述第一行走机构和所述第二行走机构还包括移动副,所述移动副设置于所述机臂,所述压紧轮通过所述移动副可上下移动地安装于所述机臂,以实现所述压紧轮压紧线缆、贴紧线缆和松开线缆。
2.根据权利要求1所述的越障巡检机器人,其特征在于,所述摆动副包括第一驱动装置、第一丝杆、第一滑座和第一连杆,所述第一驱动装置的输出端与所述第一丝杆传动连接,所述第一滑座与所述第一丝杆的丝杆螺母固定连接,所述第一连杆的一端铰接于所述第一滑座,所述第一连杆的另一端铰接于所述连接臂。
3.根据权利要求2所述的越障巡检机器人,其特征在于,所述摆动副还包括密封板,所述机臂开设有滑动开口,所述第一滑座沿所述滑动开口滑动,所述密封板固定连接于所述机臂,且所述密封板用于封闭所述滑动开口,所述第一滑座与所述密封板滑动配合。
4.根据权利要求1所述的越障巡检机器人,其特征在于,所述转动副包括第二驱动装置、第二丝杆、第二滑座和第二连杆,所述第二驱动装置的输出端与所述第二丝杆传动连接,所述第二滑座与所述第二丝杆的丝杆螺母固定连接,所述第二连杆的一端铰接于所述第二滑座,所述第二连杆的另一端铰接于行走轮。
5.根据权利要求1所述的越障巡检机器人,其特征在于,所述移动副包括第三驱动装置、第三丝杆和第三滑座,所述第三驱动装置的输出端与所述第三丝杆传动连接,所述第三滑座与所述第三丝杆的丝杆螺母固定连接,所述第三滑座固定安装有所述压紧轮。
6.根据权利要求1所述的越障巡检机器人,其特征在于,所述机臂转动连接于所述机器人平台,且所述机臂与所述机器人平台之间设有旋转锁止机构。
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